DE3643576A1 - IMAGE SENSOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
IMAGE SENSOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOFInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung, und betrifft insbesondere einen direkt beaufschlagbaren bzw. detektierbaren Bildsensor, der in einer Vorlagenleseeinrichtung eines Faksimilegeräts u. ä. anwendbar ist, und betrifft insbesondere ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to an image sensor and a method its manufacture, and particularly concerns one directly actable or detectable image sensor, which in a Original reading device of a facsimile device u. Ä. applicable , and relates in particular to a method for the same Manufacturing.
Für herkömmliche Vorlagenleseeinrichtungen oder -leser, wie sie beispielsweise in einem Faksimileendgerät installiert sind, ist vor kurzem ein sogenannter direkt beaufschlagbarer bzw. detektierbarer (directly detectable) Bildsensor entwickelt worden, wie er beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 60-134 486 oder einer Veröffentlichung mit dem Titel "A STUDY ON STRUCTURE OF DIRECTLY DETECTABLE IMAGE SENSOR", Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, Report ED81-35 beschrieben ist. Alle die beschriebenen Sensoren weisen ein Substrat aus Glas, eine lichtabfangende Schicht, eine Isolierschicht, Sensorelemente und Elektroden, welche auf dem Substrat unter Zwischenschaltung der lichtabfangenden und Isolierschichten angeordnet sind, und eine transparente Schutzschicht auf, welche auf den Sensorelementen und Elektroden vorgesehen ist und in einer dünnen Glasschicht ausgeführt ist.For conventional document readers or readers such as installed them in a facsimile terminal, for example have recently become a so-called direct load or detectable (directly detectable) image sensor has been developed, such as that disclosed in the Japanese Patent Application No. 60-134486 or one Publication entitled "A STUDY ON STRUCTURE OF DIRECTLY DETECTABLE IMAGE SENSOR ", Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, Report ED81-35 is. All of the sensors described have a Glass substrate, a light-intercepting layer, an insulating layer, Sensor elements and electrodes, which on the Substrate with the interposition of the light intercepting and Insulating layers are arranged, and a transparent Protective layer on which on the sensor elements and electrodes is provided and executed in a thin layer of glass is.
Eine Vorlage liegt auf der Schutzschicht und ist an dieser in satter Anlage gehalten, so daß die Sensorelemente Bilder lesen können, welche auf der Vorlage aufgezeichnet sind. Insbesondere die lichtabfangende Schicht und die Elektroden sind einzeln mit Fenster versehen, um Licht, welches über das Substrat auf den Sensor auftrifft, zu der Vorlage zu leiten; die Sensorelemente sind bezüglich einer Reflexion von der Vorlage empfindlich.A template lies on and is on the protective layer kept in full system so that the sensor elements images can read which are recorded on the template. In particular the light intercepting layer and the electrodes are individually provided with windows to allow light to pass over them the substrate hits the sensor to lead to the template; the sensor elements are reflective of the original sensitive.
Eine Voraussetzung bei jedem der herkömmlichen Bildsensoren der beschriebenen Art besteht darin, um eine ausreichende Ausgangsleistung für eine Modulationstransferfunktion (MTF) in der Größenordnung von 0,6 zu erhalten, sollte die transparente Schutzschicht 75 µm dick sein, die Fenster sollten eine Größe von 90 µm × 60 µm haben, und die Beleuchtungsstärke auf der Vorlagenoberfläche sollte etwa 2.500 lx sein. Unter dieser Voraussetzung sollte die Schutzschicht mit einer Glasschicht versehen sein, welche etwa 70 bis 80 µm dünn ist. Eine Schwierigkeit bei einer derart dünnen Schutzschicht besteht darin, daß sie die Sensorelemente infolge von Adhäsion oder deren Haftwirkung verschlechtert und bei dynamischen Einwirkungen zerbrechlich ist, wodurch die Ausbeute begrenzt wird. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß im Falle des Einbaus eines solchen Sensors beispielsweise in ein Faksimileendgerät, den äußeren Kräften, durch welche der Sensor beschädigt werden kann, eine besondere Beachtung geschenkt werden muß; dies wiederum führt zu einer Kostenerhöhung. Ferner ist es schwierig, einen Bildsensor mit einem hohen Auflösungsvermögen von beispielsweise 16 Punkten/mm zu schaffen, da jedes der Fenster etwa 90 µm × 60 µm groß sein sollte. Insbesondere kann keines der herkömmlichen Systeme eine Auflösung von 16 Punkten/mm erreichen, wenn nicht die Fenster in der Größe halbiert sind, und die Schutzschicht mit einer Glasschicht versehen ist, deren Dicke geringer als etwa 30 µm ist. Hierdurch würde aber nicht nur die Sensorausgangsleistung erniedrigt, sondern auch die Zerbrechlichkeit des Sensors wird größer.A prerequisite for any of the conventional image sensors of the type described is sufficient Output power for a modulation transfer function (MTF) on the order of 0.6 should get the transparent protective layer 75 µm thick, the windows should have a size of 90 µm × 60 µm, and the illuminance there should be about 2,500 lx on the template surface. Under this condition, the protective layer should be covered with a Glass layer be provided, which is about 70 to 80 microns is thin. A problem with such a thin protective layer is that they result from the sensor elements deteriorated by adhesion or its adhesive effect and at dynamic action is fragile, increasing the yield is limited. Another difficulty is that if such a sensor is installed, for example into a facsimile terminal, the external forces through which the sensor can be damaged, special attention must be given; this in turn leads to a Cost increase. Furthermore, it is difficult to use an image sensor with a high resolution of, for example, 16 dots / mm to create because each of the windows is about 90 µm × 60 µm should be big. In particular, none of the conventional Systems achieve a resolution of 16 dots / mm if not the windows are halved in size, and the protective layer is provided with a layer of glass, the thickness of which is smaller than about 30 µm. This would not only lowers the sensor output, but also fragility of the sensor gets bigger.
Gemäß der Erfindung soll daher ein direkt beaufschlagbarer bzw. detektierbarer Bildsensor für einen Vorlagenleser geschaffen werden, welcher ein hohes Auflösungsvermögen und eine hohe Ausgangsleistung erreicht, und es soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bildsensors geschaffen werden. Darüber hinaus soll ein unmittelbar beaufschlagbarer bzw. ein detektierbarer Bildsensor für einen Bildleser, welcher bezüglich dynamischer Beanspruchungen steif und dauerhaft ist, und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors geschaffen werden. Schließlich soll noch ein unmittelbar beaufschlagbarer Bildsensor für einen Bildleser, welcher frei von negativen Beeinflussungen infolge einer Adhäsion des Sensors und eines Substrates ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors geschaffen werden.According to the invention, therefore, a directly actable or detectable image sensor created for a document reader which have a high resolution and achieves a high output and it is supposed to be a process created for the production of such an image sensor will. In addition, an immediately actable or a detectable image sensor for an image reader, which is stiff with regard to dynamic loads and is permanent, and a method of making one such sensor can be created. Finally, still an immediately loadable image sensor for an image reader, which is free from negative influences as a result an adhesion of the sensor and a substrate, and created a method for producing such a sensor will.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Bildsensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. bei einem Verfahren zum Herstellen eines solchen Bildsensors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen auf die Ansprüche 1 bzw. 10 rückbezogenen Unteransprüche. Durch die Erfindung ist somit ein insgesamt verbesserter unmittelbar detektierbarer bzw. beaufschlagbarer Bildsensor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung geschaffen.According to the invention, this is an image sensor according to the Preamble of claim 1 or in a method for Manufacture of such an image sensor according to the generic term of claim 10 achieved. Advantageous further developments of Invention are the subject of the respective claims 1 or 10 related subclaims. By the invention is thus an overall improved immediately detectable or actable image sensor and a method created for its production.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is described below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings explained in detail. Show it:
Fig. 1 einen Abschnitt eines herkömmlichen direkt beaufschlagbaren Bildsensors; Fig. 1 shows a portion of a conventional directly loadable image sensor;
Fig. 2 einen Abschnitt eines direkt beaufschlagbaren bzw. detektierbaren Bildsensors gemäß der Erfindung und ein Verfahren zu dessen Herstellung; FIG. 2 shows a section of an image sensor which can be acted upon directly or detectable according to the invention and a method for its production;
Fig. 3 ein Abschnitt eines Glassubtrats, welches in dem Sensor der Fig. 2 vorgesehen ist; Fig. 3 is a section of a Glassubtrats which is provided in the sensor of Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Anschicht des Glassubstrats und Fig. 4 is a perspective layer of the glass substrate and
Fig. 5 einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und eines Verfahrens zu dessen Herstellung. Fig. 5 shows a portion of a further embodiment of the invention and a method for its production.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zuerst kurz ein herkömmlicher direkt beaufschlagbarer bzw. detektierbarer Bildsensor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anhand von Fig. 1 beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete, herkömmliche Bildsensor der beschriebenen Art ein Glassubstrat 12, eine lichtabfangende Schicht 14 und eine Isolier- oder Schutzschicht 16 auf, welche nacheinander auf dem Substrat 12 vorgesehen sind. Sensorelemente 18 und Elektroden 20 sind auf dem Substrat 12 angeordnet, wobei die Schichten 14 und 16 dazwischen liegen. Ferner ist eine transparente Schutzschicht 22, welche eine dünne Schicht aus Glas aufweist, auf den Sensorelementen 18 und den Elektroden 20 vorgesehen. Eine Vorlage 24 liegt satt auf der Schutzschicht 22 auf, so daß die Sensorelemente 18 Bilder lesen können, welche auf der Vorlage 24 aufgebracht sind. Insbesondere die lichtabfangende Schicht 14 und die Elektroden 20 sind jeweils mit Fenstern 26 versehen, um so über das Substrat 12 Licht zu leiten, welches auf den Sensor 10 auftrifft; die Sensorelemente 8 sind empfindlich bezüglich einer Reflexion von der Vorlage 24. Bei dem herkömmlichen unmittelbar beaufschlagbaren Sensor 10 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau haben sich verschiedene eingangs angeführte Schwierigkeiten ergeben.For a better understanding of the invention, a conventional directly loadable or detectable image sensor and a method for its production will first be briefly described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, the conventional image sensor of the type described, designated in its entirety by 10 , has a glass substrate 12 , a light-intercepting layer 14 and an insulating or protective layer 16 , which are provided in succession on the substrate 12 . Sensor elements 18 and electrodes 20 are arranged on the substrate 12 , with the layers 14 and 16 lying between them. Furthermore, a transparent protective layer 22 , which has a thin layer of glass, is provided on the sensor elements 18 and the electrodes 20 . A template 24 lies snugly on the protective layer 22 , so that the sensor elements 18 can read images which are applied to the template 24 . In particular, the light-intercepting layer 14 and the electrodes 20 are each provided with windows 26 so as to conduct light over the substrate 12 which strikes the sensor 10 ; the sensor elements 8 are sensitive to reflection from the original 24 . In the case of the conventional directly loadable sensor 10 with the structure described above, various difficulties mentioned at the outset have arisen.
Anhand von Fig. 2 bis 4 werden daher ein direkt beaufschlagbarer bzw. detektierbarer Bildsensor gemäß der Erfindung und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Wie dargestellt, weist der in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichnete Bildsensor ein Sensorsubstrat 32 auf, welches aus zwei Glassubstratteilen 32 a und 32 b gebildet ist, welche miteinander verbunden sind. Insbesondere das Glassubstratteil 32 a weist in seiner rückseitigen Oberfläche Ausnehmungen 34 auf, welche genau bezüglich der Stellen ausgerichtet sind, an welchen Sensorteilchen (bits) festzulegen sind; das Glassubstratteil 32 b ist mit Ausnehmungen 36 versehen, welche identisch mit den Ausnehmungen 34 sind. Die Ausnehmungen 34 bzw. 36 legen die eine und die andere Hälfte einer Linsenanordnung 38 fest. Ein Material, dessen Brechungsindex sich von demjenigen der Substratteile 32 a und 32 b unterscheidet, wird in die Ausnehmungen 34 und 36 gefüllt, um dadurch die Miniaturlinsenanordnung 38 zu schaffen. Eine lichtabfangende Schicht 40 mit Fenstern 40 a und eine Isolier- bzw. Schutzschicht 42 werden auf einer Hauptfläche des Substrats 32, d. h. der Oberfläche des Substratteils 32 b vorgesehen, nachdem Sensorelemente 44, Elektroden 46 und eine Schutzschicht 48 nacheinander vorgesehen sind. Dann wird eine weitere lichtabfangende Schicht 50 mit Fenstern 50 a auf der Schutzschicht 48 aufgebracht. Bei dieser Ausführung ist eine Vorlage 52 die auf die andere Oberfläche des Substrats 32, d. h. der Oberfläche des Substrateils 32 a zu legen.Therefore, based on FIGS. 2 to 4, a directly detectable or acted upon the image sensor are of the invention and a method for its preparation are described in accordance with. As shown, the image sensor designated in its entirety by 30 has a sensor substrate 32 , which is formed from two glass substrate parts 32 a and 32 b , which are connected to one another. In particular, the glass substrate part 32 a has in its rear surface recesses 34 which are aligned precisely with respect to the locations at which sensor particles (bits) are to be fixed; the glass substrate part 32 b is provided with recesses 36 which are identical to the recesses 34 . The recesses 34 and 36 define one and the other half of a lens arrangement 38 . A material whose refractive index differs from that of the substrate parts 32 a and 32 b is filled in the recesses 34 and 36 , thereby creating the miniature lens arrangement 38 . A light-intercepting layer 40 with windows 40 a and an insulating or protective layer 42 are provided on a main surface of the substrate 32 , ie the surface of the substrate part 32 b , after sensor elements 44 , electrodes 46 and a protective layer 48 have been provided in succession. Then a further light-intercepting layer 50 with windows 50 a is applied to the protective layer 48 . In this embodiment, a template 52 is placed on the other surface of the substrate 32 , ie the surface of the substrate part 32 a .
Insbesondere die Substratteile 32 a und 32 b sind jeweils aus Borsilikatglas hergestellt und haben eine Dicke von 0,5 mm. Die Vertiefungen 34 und 36 sind in den Substrateilen 32 a bzw. 32 b mit einem Krümmungsradius von 1 mm und einer Dicke bzw. Tiefe von etwa 0,05 mm ausgebildet. Danach werden die Substrateile optisch poliert (siehe Fig. 3). Die Vertiefungen 34 und 36 werden mittels eines Plasma-CVD-Verfahrens mit einem amorphen Diamantmaterial gefüllt, und die Substratteile 32 a und 32 b werden dann so miteinander verbunden, daß dazwischen die Miniarturlinsenanordnung 38 angeordnet ist, wobei jede der Miniaturlinsen 38 als eine konvexe Zylinderlinse dient (siehe Fig. 4). Das sich ergebende Sensorsubstrat 32 wird durch Aufdampfen im Vakuum von NiCr in einer Dicke von 2000 Å mit der lichtabfangenden Schicht 40 und Fenstern 40 a versehen; anschließend wird SiO2 in einer Dicke von etwa 1 µm aufgebracht, um dadurch die Isolier- oder Schutzschicht 42 auszubilden. Dann wird eine a-Si : H-Schicht mittels des Plasma CVD-Verfahrens auf der Isolier- oder Schutzschicht 42 vorgesehen, so daß die Sensorelemente 44 in einem Bitmuster von 16 Punkten/mm in den Abbildungsteilen ausgebildet sind, welche durch die einzelnen Miniarturlinsen 38 festgelegt sind. Ferner werden die Elektroden 46 in der Weise vorgesehen, daß sie die Sensorelemente 44 tragen. Die Schutzschicht 48 kann eine Si3N4- Schicht aufweisen, welche ebenfalls mittels des Plasma- CVD-Verfahrens aufgebracht wird. Die Lichtisolier- bzw. Schutzschicht 50 kann beispielsweise aus NiCr hergestellt werden.In particular, the substrate parts 32 a and 32 b are each made of borosilicate glass and have a thickness of 0.5 mm. The depressions 34 and 36 are formed in the substrate parts 32 a and 32 b with a radius of curvature of 1 mm and a thickness or depth of approximately 0.05 mm. Then the substrate parts are optically polished (see Fig. 3). The depressions 34 and 36 are filled with an amorphous diamond material by means of a plasma CVD process, and the substrate parts 32 a and 32 b are then connected to one another with the miniature lens arrangement 38 arranged therebetween, each of the miniature lenses 38 as a convex cylindrical lens serves (see Fig. 4). The resulting sensor substrate 32 is provided with the light-intercepting layer 40 and windows 40 a by vacuum deposition of NiCr in a thickness of 2000 Å; SiO 2 is then applied in a thickness of approximately 1 μm in order to thereby form the insulating or protective layer 42 . An a-Si: H layer is then provided on the insulating or protective layer 42 by means of the plasma CVD method, so that the sensor elements 44 are formed in a bit pattern of 16 points / mm in the imaging parts which are formed by the individual miniature lenses 38 are set. Furthermore, the electrodes 46 are provided in such a way that they carry the sensor elements 44 . The protective layer 48 can have an Si 3 N 4 layer, which is likewise applied by means of the plasma CVD method. The light insulating or protective layer 50 can be made of NiCr, for example.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Vorlage 52 auf die Fläche des Substratteils 32 a gelegt, welche der Oberfläche des Substratteils 32 b, in welcher die Sensorelemente 44 vorgesehen sind, abgewandt ist. Licht fällt dann auf die Seite des Sensors 30, welche die Sensorelemente 40 verbindet, und pflanzt sich durch die Fenster 50 a, die Fenster 40 a und das Substrat 32 bis zu der Vorlage 52 fort. Eine Reflexion von der Vorlage 52 wird auf den einzelnen Sensorelementen 44 durch die ihnen zugeordneten Miniaturlinsen 38 fokussiert und mittels der Sensorelemente 44 gelesen. Ein Versuch hat gezeigt, daß, wenn die Fenster 50 a jeweils eine Größe von 50 µm × 40 µm haben und die Beleuchtungsstärke auf der Vorlagenoberfläche etwa 100 lx ist, eine Modulationstransferfunktion (MTF) von bis zu 0,7 erreicht wird.As shown in Fig. 2, the template 52 is placed on the surface of the substrate part 32 a , which faces away from the surface of the substrate part 32 b , in which the sensor elements 44 are provided. Light then falls on the side of the sensor 30 , which connects the sensor elements 40 , and propagates through the window 50 a , the window 40 a and the substrate 32 to the template 52 . A reflection from the original 52 is focused on the individual sensor elements 44 by the miniature lenses 38 assigned to them and read by means of the sensor elements 44 . An experiment has shown that if the windows 50 a each have a size of 50 μm × 40 μm and the illuminance on the original surface is approximately 100 lx, a modulation transfer function (MTF) of up to 0.7 is achieved.
Wie oben beschrieben, ist in dieser Ausführungsform der Sensor 30 grundsätzlich identisch mit einem direkt beaufschlagbaren bzw. detektierbaren a-Si-Bildsensor, in welchem die lichtabfangende Schicht 40, die Isolierschicht 42, Sensorelemente 44 und Elektroden nacheinander vorgesehen sind. Das Sensorsubstrat 32 ist aus zwei Glassubstratteilen 32 a und 32 b hergestellt, welche so miteinander verbunden sind, daß dazwischen die Miniaturlinsenanordnung 38 angeordnet ist, so daß Bilder auf einer Vorlage durch die zugeordneten Miniaturlinsen 38 auf den Sensorelementen 44 fokussiert werden. Hierdurch ist die Verschlechterung von Bildelementen ausgeschaltet, welche bisher durch die Adhäsion der Sensorelemente und eines Substrats zustande gebracht worden ist. Das Substrat 32 ist bezüglich dynamischer Beanspruchungen steif und fest und daher auch dauerhaft haltbar. Da die Reflexion von einer Vorlage durch die Miniaturlinsenanordnung 38 auf den Sensorelementen 44 fokussiert wird, kann die Ausgangsleistung (im Falle einer Beleuchtungsstärke von 2500 lx) gegenüber dem herkömmlichen System um eine Stelle verbessert werden; hierdurch ist ein Auflösungsvermögen von 16 Punkten/mm realisiert.As described above, in this embodiment the sensor 30 is basically identical to a directly actable or detectable a-Si image sensor, in which the light-intercepting layer 40 , the insulating layer 42 , sensor elements 44 and electrodes are provided one after the other. The sensor substrate 32 is made of two glass substrate parts 32 a and 32 b , which are connected to one another so that the miniature lens arrangement 38 is arranged therebetween, so that images on a template are focused on the sensor elements 44 by the associated miniature lenses 38 . This eliminates the deterioration of picture elements which has previously been brought about by the adhesion of the sensor elements and a substrate. The substrate 32 is stiff and strong with regard to dynamic loads and therefore also durable. Since the reflection from an original is focused on the sensor elements 44 by the miniature lens arrangement 38 , the output power (in the case of an illuminance of 2500 lx) can be improved by one position compared to the conventional system; this achieves a resolution of 16 points / mm.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei dieselben oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wie die Elemente, welche in Fig. 2 bis 4 dargestellt sind. Der in Fig. 5 dargestellte Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen der Fig. 2 bis 4, außer daß die konvexen Zylinderlinsen in der Anordnung 38 durch konkave Zylinderlinsen ersetzt sind, welche in einer Anordnung 56 vorgesehen sind. Ein Sensorsubstrat 54 weist zwei Glassubstratteile 54 a und 54 b, zwischen welchen die Miniaturlinsenanordnung 56 vorgesehen ist. Die Linsenanordnung 56 kann dadurch hergestellt werden, daß beispielsweise Vertiefungen 58 und 60 in den Substrateilen 54 a und 54 b mit Trockenstickstoff gefüllt werden. Auch in diesem Fall werden Bilder auf einer Vorlage mit Erfolg auf den einzelnen Sensorelementen 44 fokussiert. Bei dieser Ausführungsform wurden MTF-Werte von bis zu 0,6 gemessen. FIG. 5 shows a further embodiment of the invention, the same or similar elements being designated with the same reference symbols as the elements which are shown in FIGS. 2 to 4. The structure shown in FIG. 5 corresponds essentially to that of FIGS. 2 to 4, except that the convex cylindrical lenses in the arrangement 38 are replaced by concave cylindrical lenses which are provided in an arrangement 56 . A sensor substrate 54 has glass substrate two parts 54 a and 54 b between which the miniature lens array 56 is provided. The lens arrangement 56 can be produced in that, for example, depressions 58 and 60 in the substrate parts 54 a and 54 b are filled with dry nitrogen. In this case too, images on a template are successfully focused on the individual sensor elements 44 . In this embodiment, MTF values up to 0.6 were measured.
Durch die Erfindung ist somit ein direkt beaufschlagbarer bzw. detektierbarer Bildsensor geschaffen, welcher eine ausreichende dynamische Steifigkeit und damit Haltbarkeit hat und infolge einer Anordnung von Miniaturlinsen eine hohe Ausgangsleistung und ein hohes Auflösungsvermögem aufweist. Ferner weist der erfindungsgemäße Bildsensor keine Verschlechterungen auf, welche sonst bei einem Sensor infolge Adhäsion eines Sensors und eines Sensorsbustrats hervorgerufen worden sind.The invention thus makes it possible to act directly on it or detectable image sensor created, which one sufficient dynamic rigidity and thus durability has and due to an arrangement of miniature lenses high output power and high resolution having. Furthermore, the image sensor according to the invention has no deterioration that would otherwise occur with a sensor due to adhesion of a sensor and a sensor bus have been caused.
Claims (18)
eine Anordnung von Miniaturlinsen (38;56), welche aus einem Material hergestellt sind, dessen Brechungsindex sich von demjenigen der beiden Substratteile (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) unterscheidet, wobei die Miniaturlinsen in der Grenzfläche zwischen den ersten und zweiten Substratteilen (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) angeordnet sind, und
eine Sensoreinrichtung (44, 46), welche auf einer Oberfläche des einen (32 b; 54 b) der beiden Substratteile (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) vorgesehen ist.1. Image sensor for reading images recorded from a template, characterized by first and second substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ), which are each made of a transparent material and connected to one another at one surface, around a sensor substrate ( 32; 54 ) form;
an arrangement of miniature lenses ( 38; 56 ), which are made of a material whose refractive index differs from that of the two substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ), the miniature lenses in the interface between the first and second substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ) are arranged, and
a sensor device ( 44, 46 ) which is provided on a surface of one ( 32 b ; 54 b ) of the two substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ).
- (a) zwei flache Substratteile (32 a, 32 b, 54 a, 54 b) vorgesehen werden, welche aus einem transparenten Material hergestellt sind;
- (b) Vertiefungen (34, 36) mit einer vorherbestimmten Form an den Stellen einer Oberfläche der Substratteile (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) ausgebildet werden, welche zueinander ausgerichtet sind;
- (c) die Oberflächen der Vertiefungen (34, 36) optisch poliert werden;
- (d) die Vertiefungen (34, 36) mit einer optischen Substanz gefüllt werden;
- (e) die Substratteile (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) miteinander verbunden werden, wodurch eine Anordnung von Miniaturlinsen (38; 56) an der Grenzfläche zwischen den Substratteilen (32 a, 32 b; 54 a, 54 b) geschaffen ist;
- (f) eine lichtauffangende Schicht (40) auf einer Außenfläche eines der Substratteile (32 a, 32 b, 54 a, 54 b) vorgesehen wird, wobei die lichtabfangende Schicht (40) zum Beleuchten einer Vorlage mit Fenstern (40 a) versehen ist;
- (g) eine Isolierschicht (42) auf der lichtabfangenden Schicht (40) vorgesehen wird, und
- (h) Sensorelemente (44) und Elektroden (46) auf der Isolierschicht (42) vorgesehen werden.
- (a) two flat substrate parts ( 32 a , 32 b , 54 a , 54 b ) are provided, which are made of a transparent material;
- (b) recesses ( 34, 36 ) with a predetermined shape are formed at the locations of a surface of the substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ), which are aligned with one another;
- (c) the surfaces of the depressions ( 34, 36 ) are optically polished;
- (d) the recesses ( 34, 36 ) are filled with an optical substance;
- (e) the substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ) are connected to each other, whereby an arrangement of miniature lenses ( 38; 56 ) at the interface between the substrate parts ( 32 a , 32 b ; 54 a , 54 b ) is created;
- (f) a light-receiving layer ( 40 ) is provided on an outer surface of one of the substrate parts ( 32 a , 32 b , 54 a , 54 b ), the light-intercepting layer ( 40 ) being provided with windows ( 40 a ) for illuminating an original ;
- (g) an insulating layer ( 42 ) is provided on the light intercepting layer ( 40 ), and
- (h) sensor elements ( 44 ) and electrodes ( 46 ) are provided on the insulating layer ( 42 ).
- (i) eine Schutzschicht (48) vorgesehen wird, welche die Isolierschicht (42), die Sensorelemente (44) und die Elektroden (46) gänzlich bedeckt.
- (i) a protective layer ( 48 ) is provided which completely covers the insulating layer ( 42 ), the sensor elements ( 44 ) and the electrodes ( 46 ).
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|---|---|---|---|
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